La resistencia

Resistencia

Para el componente electrónico, véase Resistor.

Símbolo de la resistencia eléctrica en un circuito.

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

Descubierta por Jorge Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:¹

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

tipos de resistencia

Convencionalmente, se han dividido los componentes electrónicos en dos grandes grupos: componentes activos y componentes pasivos, dependiendo de si éste introduce energía adicional al circuito del cual forma parte. Componentes pasivos son las resistencias, condensadores, bobinas, y activos son los transistores, válvulas termoiónicas, diodos y otros semiconductores. El objetivo de una resistencia es producir una caída de tensión que es proporcional a la corriente que la atraviesa; por la ley de Ohm tenemos que V = IR. Idealmente, en un mundo perfecto, el valor de tal resistencia debería ser constante independientemente del tiempo, temperatura, corriente y tensión a la que está sometida la resistencia. Pero esto no es así. Las resistencias actuales, se aproximan mejor a la resistencia "ideal", pero insisto, una cosa es la teoría y otra muy diferente la vida real, en la que los fenómenos físicos son mucho más complejos e intrincados como para poder describirlos completamente con una expresión del tipo de la Ley de Ohm. Esta nos proporciona una aproximación muy razonable, y válida para la gran mayoría de circuitos que se diseñan. Por su composición, podemos distinguir varios tipos de resistencias: De hilo bobinado (wirewound) Carbón prensado (carbon composition) Película de carbón (carbon film) Película óxido metálico (metal oxide film) Película metálica (metal film) Metal vidriado (metal glaze) Por su modo de funcionamiento, podemos distinguir: Dependientes de la temperatura (PTC y NTC) Resistencias variables, potenciómetros y reostatos Resistencias de hilo bobinado.- Fueron de los primeros tipos en fabricarse, y aún se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico. Las aleaciones empleadas son las que se dan en la tabla, y se procura la mayor independencia posible de la temperatura, es decir, que se mantenga el valor en ohmios independientemente de la temperatura. metal resistividad relativa (Cu = 1) Coef. Temperaturaa (20° C) Aluminio 1.63 + 0.004 Cobre 1.00 + 0.0039 Constantan 28.45 ± 0.0000022 Karma 77.10 ± 0.0000002 Manganina 26.20 ± 0.0000002 Cromo-Níquel 65.00 ± 0.0004 Plata 0.94 + 0.0038 La resistencia de un conductor es proporcional a su longitud, a su resistividad específica (rho) e inversamente proporcional a la sección recta del mismo. Su expresión es: En el sistema internacional (SI) rho viene en ohmios·metro, L en metros y el área de la sección recta en metros cuadrados. Dado que el cobre, aluminio y la plata tienen unas resistividades muy bajas, o lo que es lo mismo, son buenos conductores, no se emplearán estos metales a no ser que se requieran unas resistencias de valores muy bajos. La dependencia del valor de resistencia que ofrece un metal con respecto a la temperatura a la que está sometido, lo indica el coeficiente de temperatura, y viene expresado en grado centígrado elevado a la menos uno. Podemos calcular la resistencia de un material a una temperatura dada si conocemos la resistencia que tiene a otra temperatura de referencia con la expresión: Los coeficientes de temperatura de las resistencias bobinadas son extremadamente pequeños. Las resistencias típicas de carbón tienen un coeficiente de temperatura del orden de decenas de veces mayor, lo que ocasiona que las resistencias bobinadas sean empleadas cuando se requiere estabilidad térmica. Un inconveniente de este tipo de resistencias es que al estar constituida de un arrollamiento de hilo conductor, forma una bobina, y por tanto tiene cierta inducción, aunque su valor puede ser muy pequeño, pero hay que tenerlo en cuenta si se trabaja con frecuencias elevadas de señal. Por tanto, elegiremos este tipo de resistencia cuando 1) necesitemos potencias de algunos watios y resistencias no muy elevadas 2) necesitemos gran estabilidad térmica 3) necesitemos gran estabilidad del valor de la resistencia a lo largo del tiempo, pues prácticamente permanece inalterado su valor durante mucho tiempo

código de colores

Las resistencias son elementos pasivos muy comunes en los circuitos, ya que son indispensables en cualquier diseño eléctrico o electrónico. Posteriormente conoceremos algunas de sus aplicaciones. Para identificar su valor se usa el llamado código de colores. En la figura 1 ilustramos una resistencia típica.

  

Figura 1. Un resistor típico

Tiene un cuerpo cilíndrico de uno a dos centímetros de longitud, con un segmento de alambre a cada lado. En su superficie tiene tres o cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas, más cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color. La figura 3 es la tabla del código de colores de las resistencias. Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al 10. Por otro lado, las dos primeras bandas de izquierda a derecha corresponden a los dos primeros dígitos del valor de la resistencia. La tercera banda es la potencia de 10 por la cual debe multiplicarse los dos digitos mencionados. La cuarta banda representa la tolerancia en el valor de la resistencia. Las resistencias que usaremos en este manual tienen tres tolerancias posibles: 5%, identificadas con una banda dorada,10%, con una plateada, y 20%, sin banda. En el caso de la resistencia de la figura 1, y con ayuda de la tabla de la figura 2 podemos decir que su valor es de (24 ± 2.4) kW. Esto se obtiene viendo que la primera banda es roja = 2, la segunda, amarilla = 4, la tercera, naranja = 3, y la cuarta, plateada = 10%. El resultado se confecciona como 24 ´ 10³,  al 10%. El 10% de 24 es 2.4. Debemos mencionar que 10³ equivale al prefijo kilo, abreviado k, en el Sistema Internacional de unidades. La resistencia se mide en ohmios, abreviados con la letra griega omega mayúscula, W. Por otro lado, 10³ W = 1000 W y es lo mismo que 1 kW.

símbolos de la resistencia

Símbolo	Descripción		Símbolo	Descripción
	Resistencia eléctrica / resistor Sistema IEC			Resistencia eléctrica / resistor Sistema NEMA
	Impedancia			Elemento de calefacción
	Resistencia en derivación con conexiones de corriente y de tensión. Shunt			Resistencia con tomas de corriente
	Resistencia con tomas fijas			Resistencia no reactiva
	Resistencia no quemable			Resistencia no reactiva
	Resistencia de protección Hace la funcion de un fusible			Atenuador + símbolos
	Resistencia de protección Hace la funcion de un fusible			Memristor Resistencia - memoria
	Array de resistencias Ej: 8 resistencias
Símbolos de resistencias variables y ajustables
	Resistencia variable			Resistencia variable
	Resistencia de variación continua			Resistencia variable por pasos o escalones
	Resistencia variable por pasos o escalones			Potenció metro
	Resistencia ajustable			Potenció metro con contacto móvil
	Resistencia ajustable			Potenció metro con contacto móvil y ajustes predeterminado
	Resistencia pre ajustada			Resistencia con contacto móvil y posición de apagado
	Resistencia variable de discos de carbono
Símbolos de resistencias / resistores especiales
	LDR - Foto resistor Resistencia dependiente de la luz. Al aumentar la intensidad de luz decrece la resistencia			Resistencia LDR, Foto resistor El lado ancho es el lado expuesto a la luz
	LDR - Foto resistor Sistema NEMA			LDR - Foto resistor
	Resistencia NTC - Termitero Coeficiente térmico negativo La resistencia decrece al aumentar la temperatura			Resistencia NTC - Termitero Coeficiente térmico positivo La resistencia aumenta al aumentar la temperatura
	Termistor Sistema NEMA			VDR - Varistor La resistencia depende del voltaje
	VDR - Varistor La resistencia baja al aumentar el voltaje			VDR - Varistor
	VDR - Varistor Sistema NEMA			Resistencia magnética Su resistencia depende de campos magnéticos
	RTD Detector de temperatura resistivo			RTD Detector de temperatura resistivo